福建漳墩矿区地热资源赋存特征分析

(福建省121地质大队，福建 龙岩 364021)

1 矿区概况

1.1 地热构造

矿区构造以北东向F13与近南北向F38两组断裂为主。

1.1.1 北东向断裂构造F13

F13分布于矿区中部，呈北东走向，受西部南北向断裂F38所切，分两条。其一：矿区中部断裂带北东走向穿过漳墩镇，倾向北西，倾角75°，控制某些燕山晚期花岗斑岩体及后期花岗斑岩脉的分布；其二，位于矿区西南部，规模较小，早侏罗世梨山组上段(J1l2)地层与燕山晚期早白垩世正长花岗岩的界线。

1.1.2 近南北向断裂F38

F38断裂地表出露于矿区西部，浦城—永泰南北向断裂带的组成部分，控制燕山晚期早白垩世花岗斑岩(γπ53(1)d)体展布，同时是燕山晚期早白垩世正长花岗岩(ξγ53(1)b)与燕山早期晚侏罗世二长花岗(ηγ52(3)b)界线。

1.1.3 其它断裂构造

矿区中、北部分布北东走向的F1、F2、F3、F4、F7和北西走向的两组浅部小型断裂构造F6、F8，其中北西向断裂为张性断裂，一般富水性较好。

本区地面氡浓度异常沿着南北向、北东向和北北东分布。区内最大值为368 Bq/L,位于矿区西北部；最小值为0 Bq/L。总体上呈现中间高四周低的趋势，异常分带清晰，梯度变化明显。表明氡异常与断裂分布位置相关。

1.2 水文地质特征

区内地下水主要为松散岩类孔隙水、基岩风化带裂隙水和基岩裂隙水。

松散岩类孔隙含水岩组：主要分布山间盆地，水质清澈，无色无味无嗅，因成因及埋藏条件不同，富水性不同，水量丰富-贫乏；流量0.01～10 L/s，含水层主要由残坡积层的粘砂土、碎石组成，厚度一般1～10 m。

基岩风化带裂隙水含水岩组：出露和分布面积最小，主要岩性：二长花岗岩、花岗斑岩、梨山组的粉砂岩和细砂岩，主要分布在山麓、残丘一带分布；其水质清澈，无色无味无嗅；但受构造影响，其富水性不均一，局部变化大，其含水性主要受地形、岩性、构造等因素控制。

基岩裂隙水：主要隐伏在第四系松散堆积层之下，为侵入岩构造裂隙水，主要赋存在断裂破碎带、脉岩带及其与岩体接触带中，多呈条带状分布。主要富水段在断裂带的上盘、两组断裂交叉部位和多期次脉岩活动的地方。其富水性主要取决于断裂或脉岩破碎程度及汇水条件等。

矿区地下水动态与季节变化相关，地下水主要补给来源为地表大气降水，每年3月至7月水量较大，11月至翌年2月水量较小，但变幅不大。盆地西南、东北部的山区为地下水的补给迳流区，地下水自南北两侧向矿区中部径流，排入东西流向的漳溪。

2 地热地质特征分析

矿区及周边侵入岩发育，岩体主要为燕山期斑状中粒二长花岗岩(J3ηγ)和钾长花岗岩(K1ξγ)多期侵入形成的复式岩体，岩体中粒花岗岩脉、石英脉发育，岩浆分异演化，孕育岩浆余热条件。

该区岩体形成以来，岩浆活动频繁，区构造活动剧烈，岩体多产生斑岩等岩脉穿插、断裂裂隙，钻孔所揭露的F13断层深部断裂带及其上盘伴生破碎带多见硅化等热液蚀变现象，断裂切割深度大，并相互联通，共同组成深部热储含水系统，为沟通岩浆岩深部热量提供良好的通道。深部隐伏的花岗岩体余热丰富，为本区地下水进行深部循环加热提供了热源。矿区西部的南北向区域大断裂F38，切断F13断层，断裂切割深度大，利于深部水热交换，矿区具备较好的断裂导水导热条件，属断裂构造带状热储，分布受断裂控制，为中低温带状热储地热田(Ⅱ-2型)。

3 地球物理特征

矿区出露燕山早期二长花岗岩(ηγ52(3)b)、晚期花岗斑岩(γπ53(1)d)与钾长花岗岩(ξγ53(1)b)。CSAMT法电阻率变化较大，中低阻到高阻异常，多为高阻异常。在矿区西边小面积出露下侏罗统梨山组上段(J1l2)地层，在CSAMT法中的电性表现变化也较大，表现为中高阻地层。

测区8条视电阻率剖面电性反映深度与实际电阻率存在一定相关关系。

各条测线视电阻率剖面图反映测区视电阻率值整体较高，8条测线地表至标高-200～-300 m左右其视电阻率值小于4 000 Ωm，而在标高-200～-300 m以下均达到6 000 ～10 000 Ωm以上；1～6线近地表局部视电阻率值高达10 000～15 000 Ωm，5线、6线近大桩号局部视电阻率值高达30 000 Ωm 。

地质资料显示测区出露大部分为花岗岩、花岗斑岩，岩性电阻率值表现为高值，局部高值与测区侵入体有关。

4 地下水化学特征

地下热水主要由大气降水经地表浅部风化、构造裂隙渗透迳流和地下深部循环，通过导水导热构造裂隙完成水热交换形成。水的交替、循环作用较为强烈，水文地球化学作用主要为溶滤形式，化学成分主要来源于循环途径中岩石的性质和成分。

矿区地下热水的水质类型为HCO3·SO4-Na型，pH值7.85～8.50，矿化度217.40～518.14 mg/L；总硬度25.39～50.54 mg/L；氟离子9.14～10.84 mg/L；偏硅酸40.08～45.37 mg/L；氡气值100 Bq/L。氟离子达到了理疗热矿水命名矿水浓度，偏硅酸达到了理疗热矿水矿水浓度，故地下热水可命名为“氟水”。

5 地温场特征

ZK301孔深部热储埋深448.49 m，ZK201孔深部热储埋深560.55 m，热储温度均达35℃，孔底温度46.5℃～50℃，地温梯度2.6℃～3.9℃/100m(表1)，平均3.25℃/100m。深部地温梯度趋小。

表1 漳墩矿区地热资源勘查地温梯度一览表

地下热水属构造裂隙承压水，属低温地热资源，温度稳定，水量动态变幅不大，其形成与分布主要受北东向压扭性深大断裂与北西-南北向张扭性断裂控制，属环太平洋构造断裂带深循环对流型中低温热水系统。位于矿区中部北东向F13断层为导热、导水构造；北西-南北向F38为导水构造，深部热储位于于F13断层上盘裂隙或破碎带中。热储岩性为二长花岗岩、花岗斑岩；盖层除少量的冲洪积层外，多为二长花岗岩。

6 地热成因分析

受岩浆活动影响，热源传递主要来自深部岩浆余热和花岗岩体中放射性元素衰变，F13断裂带深部地下热水主要是由地表大气降水经地表断裂破碎带及基岩风化裂隙带入渗补给，并经F13断裂等构造裂隙通道与深部热源之间产生水热循环交换，形成F13深部构造裂隙承压热水，赋存于由深部F13构造断裂带及其上盘深部伴生破碎带共同组成的相互联通的带状构造裂隙含水热储中，经钻孔揭露，出现地下热水高水头涌水现象，水头高度达13.82 m,经井群降压试验，钻孔涌水流量明显变小。本区深部热储承压水的水热交替、循环作用强烈。

7 结语

矿区地热资源属于深循环成因的浅埋型中低温带状热储地热田(Ⅱ-2型)，具备了地热资源系统的覆盖层、热储层、热源以及传热通道。热源为深部岩浆余热和花岗岩体中放射性元素衰变，水源为地表大气降水，受断裂构造传导交换，赋存于构造断裂带及构造裂隙含水热储中。化学成分主要来源于循环途径中岩石的性质和成分表明其与水温、水岩作用及径流条件有关。因此根据地热条件及水文地质条件，结合开采目的合理利用。